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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Estudo do processo de remoção de microalgas para obtenção de água potável
Título [EN]: Process study of microalgae removal obtaining drinking water
Autor(es): Livia de Oliveira Ruiz Moreti
Palavras-chave [PT]:

Água. Cianobactéria. Moringa oleifera. Flotação por ar dissolvido. Ácidos graxos. Chlorella vulgaris. Brasil.

Cyanobacteria. Moringa oleifera. Dissolved air flotation. Fatty acids. Chlorella vulgaris. Brazil.

Rosângela Bergamasco [Orientador] - UEM Fátima de Jesus Bassetti - UTFPR Letícia Nishi - UEM

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência dos processos de coagulação/floculação/flotação por ar dissolvido (C/F/FAD) utilizando pó integral de sementes de Moringa oleifera Lam, como coagulante natural para remoção das células de cianobactéria e posterior caracterização lipídica do lodo gerado. Para os ensaios, foi utilizada "água sintética", preparada a partir do meio de cultura ASM-1 contendo células de cianobactérias e diluído em água deionizada, contaminada artificialmente com células da espécie Anabaena flos-aquae, para obter densidade celular na ordem de 104 células.mL-1, simulando uma floração. O estudo também foi realizado, utilizando como inóculo precursor, células de Chlorella vulgaris em meio de cultura BG-11, no qual foi obtida uma densidade celular na ordem de 10-6 células.mL-1. Este trabalho foi realizado em três etapas: 1) Otimização das condições de operação na etapa de C/F/FAD, em relação aos parâmetros de mistura e de flotação do processo, com base na redução percentual dos parâmetros cor aparente, turbidez e clorofila-a; 2) Determinação da dosagem ótima do coagulante Moringa oleifera Lam, com base na redução percentual dos parâmetros cor aparente, turbidez e clorofila-a e compostos com absorção em UV254nm; 3) Caracterização do teor de lipídeos produzido pela espécie de cianobactéria (Anabaena flos-aquae) em comparação com uma espécie de alga verde (Chlorella vulgaris). Verificou-se que os parâmetros de mistura e flotação afetam a eficiência de remoção dos parâmetros analisados e as condições de operação ótimas foram: gradiente de mistura rápida (GMR) de 850 s-1 tempo de mistura rápida (TMR) de 20 s, gradiente de mistura lenta (GML) de 15 s-1 e tempo de mistura lenta (TML) de 20 min para C/F e pressão de 600 kPa, tempo de saturação de 4 minutos, taxa de recirculação de 30% e velocidade de flotação de 10 cm.min-1 para FAD. A dosagem ótima do coagulante testado foi de 0,1 g.L-1, atingindo porcentagens de remoção de cor, turbidez, clorofila-a e compostos com absorção em UV254nm na ordem de 80,5; 78,1; 96,4 e 39,1%, respectivamente. Em relação ao perfil de ácidos graxos presentes em Anabaena flos-aquae e Chlorella vulgaris sem o tratamento com Moringa, constatou-se que os ácidos graxos saturados corresponderam à 40,4% e 35,58%, respectivamente. Para A. flos-aquae observou-se que a maior porcentagem de sua composição foi atribuída ao C16:0 (ácido palmítico) com 30,55%, em seguida o C18:2n6 (ácido linoleico) que apresentou 17% e por fim o C18:1n9 (ácido oleico) apresentou 7.4% da sua composição. Ja para a amostra de C. vulgaris a maior porcentagem de sua composição foi atribuída ao C20:0 (ácido araquídico) com 21,15%, C18:1n9 (ácido oleico) com 18,85% seguidos do C16:0 (ácido palmítico) e do C18:2n6 (ácido linoléico) com cerca de 15% cada. Após o tratamento com Moringa pode-se observar que ambas as espécies apresentaram a maioria dos compostos formados por ácidos graxos insaturados com 66,9% presente em Anabaena e 71,1% presente em Chlorella, sendo que dentre estes, destacou-se o ácido oleico para ambas as espécies com 61,7 e 69,5%, respectivamente. Desta forma, pode-se concluir o processo de tratamento de água, C/F/FAD, associado com pó integral de semente de Moringa apresenta-se eficiente na remoção de células de cianobactérias, cor e turbidez além de produzir um lodo rico em ácido oleico que pode ser uma fonte alternativa para a produção de biodiesel. Abstract: This study aims to evaluate the efficiency of coagulantion/floculation/dissolved air flotation (C/F/DAF) using Moringa oleifera powder seeds as natural coagulant for cyanobacterial cells removal and subsequent lipid characterization of sludge generated. For the test, it was used "synthetic water", using culture médium ASM-1 containing cyanobacterial cells and diluted in deionized water, artificially contaminated with Anabaena flos-aquae cells, for cell density in the order of 104 cells.mL-1, simulating a bloom. Another culture was also performed, this time using as inoculum precursor, Chlorella vulgaris cells, was used culture medium BG-11, in which was obtained a cell density on the order of 10-6 células.mL-1. This work was realized in three steps: 1) Optimization the operating conditions in the C/F/FAD step, related to mixing flotation parameters process, based on the percentage reduction of the parameters apparent color, turbidity and chlorophyll-a; 2) Evaluation of Moringa oleifera Lam coagulant optimal dosage, based on the percentage reduction in parameters apparent color, turbidity and chlorophyll-a and absorption compounds at UV254nm; 3) Characterization of lipid produced by specie of cyanobacteria (Anabaena flos-aquae) compared to a specie of green algae (Chlorella vulgaris). It was found that mixing and flotation parameters affect the removal efficiency of the evaluated parameters and the optimal operating conditions were: fast mixing gradient (FMG) 850 s-1, fast mixing time (FMT) of 20 s, slow mixing gradient (SMG) at 15 s-1, slow mixing time (SMT) of 20 min and pressure of 600 kPa, saturation time of 4 minutes, flotation velocity of 10 cm.min-1 and recirculation rate of 30% for FAD. The optimum dosage of coagulant was 0.1 g.L-1, reaching removal percentages of color, turbidity, chlorophyll-a and absorption compounds at UV254nm in the order of 80.5; 78.1; 96.4 and 39.1%, respectively. Regarding the fatty acids profile present in Anabaena flos-aquae profile and Chlorella vulgaris without treatment with Moringa, it was found that the satured fatty acids corresponding to 40.4% and 35.58%, respectively. For A. flos-aquae it was observed that the highest composition percentage was assigned to palmitic acid (C16:0), with a value of 30.55%, followed by linoleic acid (C18:2n6), with 17% and oleic acid (C18:1n9), with 7.4%. Already for C. vulgaris, the highest composition percentage was assigned to araquidic acid (C20:0), with a value of 21.15%, oleic acid (C18:1n9:0) with 18.85% and followed by palmitic acid (C16:0) and oleic acid (C18:1n9) about 15% each. After Moringa treatment, it can be observed that both species showed most compounds composed by unsaturated fatty acids, 66.9% to Anabaena and 71.1% to Chlorella, and among these, stood out oleic acid with 61.7 and 69.5%, respectively. Thus, it can conclude that the water treatment process, C/F/FAD using Moringa powder seeds, was efficient in removing cyanobacteria cells, apparent color and turbidity beyond to produce a rich sludge with oleic acid, that can be an alternative source for biodiesel production.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Rosângela Bergamasco Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Nível: Dissertação(mestrado em Engenharia Química) UEM: Departamento de Engenharia Química

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: dissertação livia moreti 2014 versão final.pdf
Tamanho: 2919 Kb (2988970 bytes)
Criado: 12-08-2016 10:15
Atualizado: 12-08-2016 10:21
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